skanuj0004

8

CzyU ostatecznie

gdzie:

w₂

W]

h -ho +

w₂

— 11 — ,    ‘ ^vvi

Rys. 7. Wykres wskazowy przepływów

Widać, że prąd uzwojenia pienvotnego stanowi sumę geometryczną prądu stanu jałowego (Im) i sprowadzonego (przeliczonego) prądu obciążenia

uzwojenia wtórnego ( 1₂ )

Narysujemy obecnie powyższy wykres nieco inaczej (rys. 7.).

Pracę transformatora obciążonego charakteryzuje wykres wskazowy przedstawiony na rys. 8.

Z wykresu wskazowego widać, że

/₂ COS(i/₂ = /] COS^j -/jo COS ^jo Mnożąc przez U [ otrzymamy

U\I₂ cosi//₂ = /7j/j cos<pj -U\I[q cos(3jo ^P2 = ^P2 ^{= P}\ -P\Q

Moc, jaką transformator oddaje w obwodzie wtórnym jest równa mocy pobranej z sieci (Pi) pomniejszonej o wielkość mocy pobieranej w stanie jałowym, jeżeli pominiemy straty w

uzwojeniach [l₂ R[ +1\R₂ )•

Pełny wykres wskazowy transformatora pokazano na rys. 9.

Prąd li oraz kąt przesunięcia fazowego <p₂ pomiędzy napięciem U₂ na zaciskach Lransfonnatora zależy' od właściwości odbiornika, które charakteryzuje jego impedancja Z₀ oraz kąt fazowy <[>₀.

Rys. 8. Wykres wskazowy transformatora przy' obciążeniu indukcyjno-czynnym

Rys. 9. Pełny wykres wskazowy transformatora

6. STAN ZWARCIA

Stan zwarcia    transformatora,    zwany

również    zwarciem    pomiarowym    lub

laboratoryjnym, polega    na zwarciu uzwojenia

wtórnego    przewodem o    odpowiednio    dużym

przekroju. Natomiast uzwojenie pierwotne jest zasilane obniżonym napięciem.

Stan ten należy odróżnić od zwarcia awaryjnego, kiedy transformator zasilany jest napięciem znamionowym, a jego uzwojenie wtórne zostanie zwarte. Jeżeli transformator nie jest odpowiednio zabezpieczony lub gdy nie działają we właściwym czasie zabezpieczenia - nastąpi awaria, prąd zwarciowy może uszkodzić izolację (spalenie), może nastąpić wybuch (w transformatorach, gdzie rdzeń zanurzony jest w kadzi z olejem izolacyjnym) występują duże siły działające na uzwojenia oraz szereg bezpośrednich lub pośrednich skutków.

Rys. 10. Schemat połączeń do badania transformatora w stanic zwarcia

Badania laboratoryjne w stanie zwarcia dają praktyczne informacje co do właściwości transformatora oraz jego właściwej eksploatacji. Badania stanu zwarcia transformatora przeprowadza się w układzie przedstawionym na rys. 10. Uzwojenie wtórne transformatora jest zwarte przewodem o malej rezystancji tak. napięcie na zaciskach uzwojenia wtórnego było równe zeru (U₂ ~ 0). Można również włączyć w obwód zwartego uzwojenia amperomierz lub po prostu uzwojenie wtórne zewrzeć przy pomocy amperomierza.

Uzwojenie pierwotne zasilane jest z regulowanego źródła napięcia (autotransformator AT). W układzie pomiarowym znajduje się amperomierz mierzący prąd zwarcia (Ii,.), watomierz, który mierzy pobieraną moc czynną (P_l7.) oraz woltomierz mierzący napięcie (U_i7) na zaciskach transformatora.

Badanie polega na stopniowym zwiększaniu napięcia począwszy od zera i obserwacji prądu zwarciowego. Jednocześnie są odczytywane wskazania mierników. Napięcie zwiększa się do takiej wartości, której odpowiada prąd zwarciowy (1,3 -s-1,4) 1 nr

Transformator w trakcie próby zwarcia nie ulega uszkodzeniu, gdyż małe jest napięcie zasilające, a prąd w czasie krótkich badań przekracza niewiele wartość prądu znamionowego.

Ważnym pojęciem, jakim operujemy stanie zwarcia jest napięcie zwarcia.

Napięcie zwarcia - jest to napięcie, jakim należy zasilić transformator, aby popłynął prąd znamionowy przy zwartym uzwojeniu wtórnym.

Napięcie zwarcia Uz wyraża się zwykle w procentach napięcia znamionowego (Uw).